(57)【要約】【課題】  異形トリムラインパイプを高い精度で切断することができると共に装置を安価に構成することができるロール切断方法及びロール切断機を提供する。【解決手段】  ポンチ２の外周面に形成されたセレーション７とダイス３とでダイス３に装着されたパイプ材４が挟持され、この状態でポンチ２のみが回転駆動されることで、セレーション７とパイプ材４との間に生じる摩擦力によりダイス３が回転駆動される。従って、ポンチ２とダイス３とを単一の駆動源で駆動することが可能になり、装置を安価に構成することができる。さらに、ギヤにより回転駆動力が伝達される従来のロール切断機のような各ギヤの歯数を整合させる等の精度上の問題がなく、製品（パイプ材４）の切断部を高い精度で仕上げることができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンチ側切刃とダイス側切刃とが係合されて前記ダイスに装着されたパイプ材の切断線上の一部位が剪断され、前記ポンチ側切刃と前記ダイス側切刃とが係合された状態を維持しつつ前記ポンチと前記ダイスとが回転されることにより、前記パイプ材が上記切断線で切断されるロール切断方法であって、前記ポンチ側切刃と前記ダイス側切刃とが係合されて前記ポンチの外周面と前記ダイスとで前記パイプ材が挟持され、この状態で前記ポンチが回転駆動されることにより前記パイプ材と前記ポンチとの間に生じる摩擦力で前記ダイスが回転駆動されることを特徴とするロール切断方法。
【請求項２】
請求項１に記載のロール切断方法に用いられるロール切断機であって、ポンチの外周面に前記ポンチとパイプ材との間に生じる摩擦力を増大させる摩擦部が形成されることを特徴とするロール切断機。
【請求項３】
前記摩擦部の周長さが前記パイプ材の切断部の周長さに整合されることを特徴とする請求項２に記載のロール切断機。
【請求項４】
前記摩擦部がセレーションであることを特徴とする請求項２又は３に記載のロール切断機。
【請求項５】
前記ポンチが回転するのに連動して、前記ポンチ側切刃と前記ダイス側切刃とが係合された状態を維持しつつ前記ダイスを回転させるダイス支持機構を具備することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のロール切断機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール切断方法及びロール切断機に関し、特に、異形トリムラインパイプのロール切断方法及びロール切断機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、図１１に示すような断面が長丸状の異形トリムラインパイプ４（以下、パイプ材４と称す）を切断する場合にロール切断機が用いられる。このロール切断機は、略円柱状のポンチ２２の周端縁に形成されたポンチ側切刃とダイス２３に形成されたダイス側切刃とを有し、ポンチ側切刃とダイス側切刃との間に切断力を作用させた下でポンチ２２とダイス２３とを回転させて、一対の切刃でパイプ材４が切断される。ところで、このロール切断機は、製品（パイプ材４）の端部（切断部）を高い精度で仕上げるために、ポンチ２２の回転速度とダイス２３の回転速度とを一致させる必要がある。これにより、パイプ材４の切断部がポンチ側切刃でポンチ接線方向へ引きずられて塑性変形するのに起因して、製品（パイプ材４）の端部の精度が低下するのが防がれる。
【０００３】
そこで、図１２に示すように、ポンチ２２とダイス２３とを別個の各サーボモータ２４，２５で回転駆動するように構成し、各サーボモータ２４，２５を同期制御してポンチ２２の回転速度とダイス２３の回転速度とを調節するロール切断機２１が一般に知られている。このロール切断機２１は、各サーボモータ２４，２５の出力を制御することでポンチ２２とダイス２３とを適正な回転速度で回転させることが可能になり、製品（パイプ材４）の端部を高い精度で仕上げることが可能になる。しかしながら、このロール切断機２１は、２つのサーボモータ２４，２５並びに各サーボモータ２４，２５を制御する制御部（マイクロコンピュータ）が必要となり、装置が高価なものになる。そこで、図１３に示すように、ポンチ２２の外周面とダイス２３の外周面とに相互に噛合されるギヤ２６，２７が刻設されたロール切断機３１がある。
【０００４】
上記ロール切断機３１は、ポンチ２２が電動モータ２８で回転駆動されることにより電動モータ２８の回転駆動力が各ギヤ２６，２７を介してダイス２３に伝達されてダイス２３がポンチ２２の回転速度と同一の回転速度で回転駆動されている。このロール切断機３１は、装置を安価に構成することができるが、ポンチ２２の回転速度とダイス２３の回転速度とを一致させるためにはポンチ側のギヤとダイス側のギヤとを同一の歯数にする必要がある。しかしながら、パイプ材４の断面が異形状であるためポンチ側のギヤ２６とダイス側のギヤ２７との歯数を同一にするのは困難であると共にその加工も困難であった。また、各ギヤ２６，２７の精度が低いとポンチ２２とダイス２３との回転の整合が取れなくなり、製品（パイプ材４）の端部の精度が著しく低下する。
【０００５】
さらに、上記ロール切断機２１及び３１は、材料としてのパイプ材４が変形している場合に設定された切断線に沿って切断できないことがある。なお、特許文献１には、ローラーの外周面にローレット加工地を形成し、該ローレット加工地をパイプの外周面に当接させてパイプとローラーとの間にすべりが生じるのを防止させたパイプ用のカッターが記載されている。
【特許文献１】実開昭６３−１５８７２２号公報（第７頁３行目〜第８頁１１行目、第１図及び第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、異形トリムラインパイプを高い精度で切断することができると共に装置を安価に構成することができるロール切断方法及びロール切断機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、ポンチ側切刃とダイス側切刃とが係合されてダイスに装着されたパイプ材の切断線上の一部位が剪断され、ポンチ側切刃とダイス側切刃とが係合された状態を維持しつつポンチとダイスとが回転されることにより、パイプ材が上記切断線で切断されるロール切断方法であって、ポンチ側切刃とダイス側切刃とが係合されてポンチの外周面とダイスとでパイプ材が挟持され、この状態でポンチが回転駆動されることによりパイプ材とポンチとの間に生じる摩擦力でダイスが回転駆動されることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロール切断方法に用いられるロール切断機であって、ポンチの外周面にポンチとパイプ材との間に生じる摩擦力を増大させる摩擦部が形成されることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、摩擦部の周長さがパイプ材の切断部の周長さに整合されることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、摩擦部がセレーションであることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の発明において、ポンチが回転するのに連動して、ポンチ側切刃とダイス側切刃とが係合された状態を維持しつつダイスを回転させるダイス支持機構を具備することを特徴とする。
【０００８】
従って、請求項１に記載の発明では、ポンチの外周面とダイスとでパイプ材が挟持され、この状態でポンチが回転駆動されてパイプ材とポンチとの間に生じる摩擦力でダイスが回転駆動されてパイプ材が切断される。
請求項２に記載の発明では、ポンチの外周面に形成された摩擦部とダイスとでパイプ材が挟持され、この状態でポンチが回転駆動されてパイプ材と摩擦部との間に生じる摩擦力でダイスが回転駆動されてパイプ材が切断される。
請求項３に記載の発明では、ポンチが１回転することでダイスが１回転されてパイプ材が切断される。
請求項４に記載の発明では、ポンチの外周面に形成された摩擦部とダイスとでパイプ材が挟持され、この状態でポンチが回転駆動されてパイプ材と摩擦部との間に生じる摩擦力でダイスが回転駆動される。
請求項５に記載の発明では、ポンチが回転するのに連動して、ポンチ側切刃とダイス側切刃とが係合された状態が維持されつつポンチが回転される。
【発明の効果】
【０００９】
以上詳述したように、本発明によれば、異形トリムラインパイプを高い精度で切断することができると共に装置を安価に構成することができるロール切断方法及びロール切断機を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の一実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。なお、本実施の形態では、図３に示すように、長さがＬ、幅がＷの断面が長丸状に形成された異形トリムラインパイプ４の外周面側からポンチ２をアプローチさせて当該異形トリムラインパイプ４切断する場合を説明する。図１〜図３に示すように、本ロール切断機１は、ポンチ２の周縁部に形成された環状の切刃５（以下、ポンチ側切刃５と称す）とダイス３の外周面に段部を設けて形成された環状の切刃６（以下、ダイス側切刃６と称す）とが係合されてダイス３に装着されたパイプ材４の切断線ＣＬ上の一部位（切断開始部位）が剪断され、ポンチ側切刃５とダイス側切刃６とが係合された状態を維持しつつポンチ２とダイス３とが回転されることにより、パイプ材４が上記切断線ＣＬで切断される構造になっている。
【００１１】
そして、図２に示すように、本ロール切断機１は、ポンチ２の外周面にセレーション７（摩擦部）が形成され、ポンチ側切刃５とダイス側切刃６とが係合されることで上記ポンチ２のセレーション７とダイス３とでパイプ材４が挟持されるように構成されている。これにより、本ロール切断機１は、ポンチ側切刃５とダイス側切刃６とが係合された状態でポンチ２が回転駆動されることにより、セレーション７とパイプ材４との間に生じる摩擦力でダイス３が回転駆動される構造になっている。図１に示すように、本ロール切断機１は、パイプ材４の形状に整合されてダイス３の断面が長丸状の柱体に形成され、該ダイス３の外周面にパイプ材４が装着される構造になっている。そして、本ロール切断機１は、ダイス３がダイス支持機構８により回転及びスライド移動可能に設けられている。
【００１２】
図１に示すように、上記ダイス支持機構８は、ダイス支持フレーム９に回転可能に支持される回転テーブル１０と、該回転テーブル１０にスライド移動可能に設けられるスライドブロック１１と、を含んで構成されている。そして、上記回転テーブル１０にはテーブル面１０ａに回転角度制御ピン１２が設けられ、当該回転テーブル１０は回転角度制御ピン１２がダイス支持フレーム９に設けられた規制部材に当接されて回転軸回りの回転運動が規制される構造になっている。また、上記スライドブロック１１は、スライドレール１３を介して回転テーブル１０に固定されている。これにより、スライドブロック１１は、図１に示す回転テーブル１０が回転軸回りに０度の角度位相に位置決めされた状態で図１における紙面視左右方向へ回転テーブル１０に対してスライド移動可能な構造になっている。
【００１３】
また、上記回転テーブル１０のテーブル面１０ａには、スライドブロック１１のスライド移動が規制されてダイス３のスライド移動量（スライド移動範囲）が設定されるスライド量制御ピン１４がスライドブロック１１のスライド軌道上に一対で配設されている。そして、上記ポンチ２は、ポンチヘッド１５に回転可能に支持され、減速機１６を介して電動モータ１７で回転駆動されることにより上記回転テーブル１０の回転軸と平行な回転軸の回りに回転される構造になっている。さらに、本ロール切断機１は、ポンチヘッド１５が油圧シリンダ１８によりダイス３に対して近接離反方向へ駆動されて、ポンチ２がダイス３に対して図１及び図３における紙面視上下方向に位置決めされる構造になっている。そして、本ロール切断機１は、ポンチ２が図３に示す切断位置に位置決めされることにより、ポンチ側切刃５とダイス側切刃６とが係合されてパイプ材４の切断線ＣＬ上の切断開始部位が剪断されると共に、ポンチ２のセレーション７（摩擦部）とダイス３とでパイプ材４の先端のスクラップ部が挟持される構造になっている。
【００１４】
また、図２に示すように、本ロール切断機１は、ポンチ２のセレーション７（摩擦部）とダイス３とでパイプ材４の先端のスクラップ部が挟持された状態で、電動モータ１７でポンチ２が図３における紙面視で時計回り方向へ回転駆動されると、セレーション７とパイプ材４との間に生じる摩擦力によりポンチ２の回転駆動力がダイス３に伝達され、ダイス３が回転駆動される構造になっている。さらに、本ロール切断機１は、ポンチ２のセレーション７の周長さがパイプ材４の周長さ（本実施の形態では、２Ｌ＋（π−１）Ｗ）と等しく設定され、これにより、ポンチ２が電動モータ１７で駆動されて１回転することで、セレーション７とパイプ材４との間に生じる摩擦力によりダイス３が駆動されて１回転される構造になっている。
【００１５】
次に、本実施の形態の作用を説明する。まず、パイプ材４がダイス３に装着され、ダイス支持機構８の回転テーブル１０が回転軸回りに角度位相が０度の位置に位置決めされる。そして、油圧シリンダ１８によりポンチヘッド１５が駆動されて、図３に示すように、ポンチ２が切断位置に位置決めされる。これにより、ポンチ側切刃５とダイス側切刃６とが係合されてパイプ材４が切断開始部位で剪断されると共に、ポンチ２のセレーション７（摩擦部）とダイス３とでパイプ材４の先端のスクラップ部が挟持される。この状態で、電動モータ１７によりポンチ２が回転軸回りに図３における紙面視で時計回り方向へ回転駆動されることで、セレーション７とパイプ材４との間に生じる摩擦力により、ダイス支持機構８のスライドブロック１１がポンチ２が回転するのに連動して回転テーブル１０に対してスライド移動し、ダイス３が図３における紙面視右方向へスライド移動される。
【００１６】
そして、スライドブロック１１が一方のスライド量制御ピン１４（図１における紙面視右側に配置された方のスライド量制御ピン１４）に当接されてスライドブロック１１のスライド移動が規制されると、図４に示すように、ダイス３のスライド移動が規制される。ダイス３は、スライド移動が規制されると、セレーション７とパイプ材４との間に生じる摩擦力によりポンチ２が回転するのに連動して回転テーブル１０が回転軸Ｃの回りに回転されて当該回転軸Ｃの回りに図５における紙面視で反時計回り方向へ回転される。そして、回転角度制御ピン１２がダイス支持フレーム９の規制部材で規制されることにより回転テーブル１０は角度位相が１８０度の位置に位置決めされる。これにより、ダイス３は、図５に示すように、回転軸Ｃの回りに１８０度だけ回転された状態になる。
【００１７】
そして、回転角度制御ピン１２がダイス支持フレーム９の規制部材で規制されて回転テーブル１０の回転が規制されると、図６に示すように、セレーション７とパイプ材４との間に生じる摩擦力によりポンチ２が回転するのに連動して、スライドブロック１１がポンチ２が回転するのに連動して回転テーブル１０に対してスライド移動し、ダイス３が図６における紙面視右方向へスライド移動される。次に、スライドブロック１１が一方のスライド量制御ピン１４（図１における紙面視右側に配置された方のスライド量制御ピン１４）に当接されてスライドブロック１１のスライド移動が規制されると、ダイス３のスライド移動が規制される。そして、ダイス３は、スライド移動が規制されると、図７に示すように、セレーション７とパイプ材４との間に生じる摩擦力によりポンチ２が回転するのに連動して回転テーブル１０が回転軸Ｃの回りに回転されて当該回転軸Ｃの回りに図７における紙面視で反時計回り方向へ回転される。
【００１８】
そして、回転角度制御ピン１２がダイス支持フレーム９の規制部材で規制されることにより回転テーブル１０は回転軸Ｃの回りにさらに１８０度だけ回転されて角度位相が０度の位置に位置決めされる。これにより、ダイス３は、回転軸Ｃの回りに１８０度だけ回転された状態になる。そして、回転角度制御ピン１２がダイス支持フレーム９の規制部材で規制されて回転テーブル１０の回転が規制されると、図８に示すように、セレーション７とパイプ材４との間に生じる摩擦力によりポンチ２が回転するのに連動して、スライドブロック１１がポンチ２が回転するのに連動して回転テーブル１０に対してスライド移動し、ダイス３が図８における紙面視右方向へスライド移動される。そして、ポンチ２が１回転された時点で、図８に示すように、パイプ材４の切断開始部位が再びポンチ側切刃５とダイス側切刃６との係合部に位置されて、パイプ材４が切断線ＣＬで切断される。
【００１９】
この実施の形態では以下の効果を奏する。
ポンチ２の外周面に形成されたセレーション７（摩擦部）とダイス３とでダイス３に装着されたパイプ材４が挟持され、この状態でポンチ２のみが回転駆動されることで、セレーション７（摩擦部）とパイプ材４との間に生じる摩擦力によりダイス３が回転駆動される。
従って、本ロール切断機１は、ポンチ２の回転駆動力がダイス３に伝達されて当該ダイス３が駆動されるので、ポンチ２とダイス３とを単一の駆動源で駆動することが可能になり、図１２に示すポンチ２２とダイス２３とが別個の各サーボモータ２４，２５で回転駆動される従来のロール切断機２１と比較して、装置を安価に構成することができる。
また、図１３に示すポンチ２２に設けられたギヤ２６とダイス２３に設けられたギヤ２７とを噛合させてポンチ２２とダイス２３とを単一の駆動源（電動モータ２８）で駆動する従来のロール切断機３１と比較して、各ギヤ２６，２７の歯数を整合させる等の精度上の問題がなく、例えば、パイプ材４の断面形状が変形していた場合であっても、パイプ材４の周長さとポンチ２に形成されたセレーション７（摩擦部）の周長さとが整合されていれば、製品（パイプ材４）の切断部を高い精度で仕上げることができる。
【００２０】
なお、本実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
図９及び図１０に示すように、パイプ材４の内周面側からポンチ２をアプローチさせてダイス３に装着されたパイプ材４を切断するようにロール切断機１を構成してもよい。この場合、パイプ材４の周長さとポンチ２に形成されたセレーション７（摩擦部）の周長さとが必ずしも整合されていなくてもよい。
ポンチ２の外周面に形成される摩擦部は当該摩擦部とパイプ材４との間に所要の摩擦力が生じるものであれば、必ずしもセレーション７でなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本ロール切断機の正面図である。
【図２】本ロール切断機の説明図であって、特に、ポンチが切断位置に位置決めされた状態を示す一部が断面で示された側面図である。
【図３】本ロール切断機の説明図であって、図２における正面図である。
【図４】本ロール切断機の作用を説明するための図であって、切断が開始されてダイスがスライド移動され、このダイスがスライド移動端に位置された状態を示す図である。
【図５】図４における状態から、ダイスが回転軸の回りに１８０度回転された状態を示す図である。
【図６】図５における状態から、ダイスがスライド移動され、このダイスがスライド移動端に位置された状態を示す図である。
【図７】図６における状態から、ダイスが回転軸の回りに１８０度回転された状態を示す図である。
【図８】図７における状態から、ダイスがスライド移動され、このダイスが切断完了位置に位置された状態を示す図である。
【図９】他の実施の形態を示す説明図である。
【図１０】他の実施の形態を示す説明図である。
【図１１】従来のロール切断機の説明図である。
【図１２】従来のロール切断機の説明図であって、ポンチとダイスとが別個の各サーボモータで駆動されるロール切断機を示す図である。
【図１３】従来のロール切断機の説明図であって、ポンチの回転駆動力がギヤを介してダイスへ伝達されてダイスが回転駆動されるロール切断機を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  ロール切断機、２  ポンチ、３    ダイス、４  パイプ材（異形トリムラインパイプ）、５  切刃（ポンチ側切刃）、６  切刃（ダイス側切刃）、７  セレーション（摩擦部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005046948.tif 000008
【図７】
2005046948.tif 000009
【図８】
2005046948.tif 000010
【図９】
2005046948.tif 000011
【図１０】
2005046948.tif 000012
【図１１】
2005046948.tif 000013
【図１２】
2005046948.tif 000014
【図１３】
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